预应力预制混合装配双肢墙弹塑性性能

提出了新型预应力预制混合装配双肢墙(PPHCW)结构,推导了PPHCW的整体性系数和肢强系数的计算公式,以DRAIN-2DX软件为分析平台,基于自行开发的5,12号单元,对PPHCW结构的弹塑性性能进行参数分析,包括:肢强系数、整体性系数、连接钢筋面积、预应力筋面积、有效预应力和墙肢纵筋配筋率.结果表明:增加连接钢筋及预应力筋面积,减小有效预应力、墙肢纵筋配筋率和整体性系数可延迟连梁中预应力筋的屈服;随整体性系数、预应力筋和连接钢筋的面积、墙肢纵筋配筋率的增大及肢强系数的减小,结构承载力随之提高;上述参数对结构延性均有影响,但其影响结果与结构的破坏极限状态相关;与整体性系数相比,耦联率可综合反映结构几何尺寸、连梁与墙肢配筋对结构弹塑性性能的影响.     

对称短肢墙内力分布规律研究

低周反复试验表明,短肢墙结构墙肢纵向应变分布近似符合平截面假定。据此,提出对称结构内力计算模型,并经试验结果校验;然后,按此计算模型建立了结构中主墙肢的剪力、轴力和弯矩负载率计算公式,为截面设计提供了内力分析模式。     

无翼缘短肢墙结构低周反复荷载试验研究

通过三片无翼缘短肢剪力墙结构试件低周反复荷载试验,研究了肢厚比大小、连梁刚度等因素对无翼缘构件破坏形态和极限荷载的影响。分析了以上因素对无翼缘短肢墙结构耗能能力和延性的不同影响,并给出了一些工程设计建议。     

带翼缘短肢墙结构低周反复荷载试验研究

根据三片短肢剪力墙试件在低周反复荷载作用下的试验研究 ,研究了肢厚比大小、连梁刚度等因素对构件破坏形态和极限荷载的影响。分析了以上因素对短肢墙结构耗能能力和延性的不同影响 ,并给出了一些工程设计建议。     

预应力混凝土框架结构“强柱弱梁”设计方法研究

针对预应力混凝土框架梁设计方法的特殊性,本文以8度区(0.2g)抗震等级为二级的多层多跨预应力混凝土框架结构为例,研究规范对预应力混凝土框架结构柱端弯矩增大系数取值的合理性,提出以梁端实际抗震受弯承载力调整柱端弯矩的方法进行预应力混凝土框架结构设计.分别以梁端地震组合弯矩和梁端实际抗震受弯承载力调整柱端弯矩设计8榀预应力混凝土框架,在OpenSees中建立其基于纤维梁柱单元的数值分析模型,并对其进行静力弹塑性分析与动力时程分析.研究表明:按现行规范设计的预应力混凝土框架结构,在罕遇地震下底层柱端出铰严重,提高其柱端弯矩增大系数,可以有效地改善结构屈服机制;04规程中柱端弯矩增大系数的取值偏小,规程修订时应给予适当提高,对抗震等级为二级的预应力混凝土框架结构,其柱端弯矩增大系数的取值≥2.0;本文建议二级PC框架按梁端实际抗震受弯承载力调整柱端弯矩,其取值为1.4.     

短肢剪力墙结构形式分析

在分析联肢剪力墙和壁式框架受力特点的基础上,提出了一中新型的短肢剪力墙结构形式,它既克服了联肢剪力墙墙肢弯矩过大的缺点,又克服可壁式框架连梁刚度过高的不足.该种形式的短肢剪力墙不仅具有较佳的力学性能,而且能充分满足建筑使用功能要求,是一种短肢剪力墙结构的合理形式.     

短肢剪力墙的定义

为了正确定义短肢剪力墙,用肢强系数ζ和整体性系数α来反映短肢剪力墙的受力特性.通过弹性有限元方法对联肢剪力墙在水平力作用下顶点水平位移的分析研究,发现了联肢剪力墙的顶点水平位移随肢强系数ζ的变化规律.当ζ＜k[ζ]时,水平位移曲线比较平缓,[ζ]为区分剪力墙和框架的肢强系数限值,k为与楼层数有关的系数.由此,把联肢剪力墙分为2段,满足ζ＜k[ζ]的为长肢联肢墙,ζ≥k[ζ]的为短肢联肢墙.同时还指出我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)给出的短肢剪力墙的定义只考虑墙肢截面高度,不考虑洞口大小,因此是错误的.     

后张无粘结预应力装配式短肢剪力墙拟静力试验研究

为研究两种基于干性连接的新型后张无粘结装配式短肢剪力墙--直接装配式和混合装配式短肢墙--的抗震性能,进行了两榀八层新型短肢剪力墙拟静力试验.试验结果表明:合理设计的后张无粘结装配式短肢剪力墙,可以实现"强墙弱梁";连梁的裂缝及损伤均只集中出现在连梁与墙肢的结合部,其它部分基本保持弹性;后张无粘结预应力装配式短肢剪力墙在地震作用下连梁大部分保持弹性,塑性变形主要出现连梁与墙肢的连接部位,有利于震后修复;混合装配式短肢墙因墙肢与连梁处纵向普通钢筋的加入,其极限承载力较直接装配式短肢墙提高了23%.     

短肢剪力墙结构方案比较

根据壁式框架结构和联肢剪力墙的力学特点,分析了由短肢剪力墙组成的壁式框架结构和联肢剪力墙的力学性能,比较了在水平荷载作用下两种结构的弯矩、位移、和剪跨比变化特点,重点分析了肢距系数T对结构力学性能的影响,提出了短肢剪力墙的一种合理结构形式,以供设计参考.     

对称短肢剪力墙抗震性能试验研究

通过对有翼墙和无翼墙的两组共6个对称短肢墙试体的低周反复荷载试验,研究了不同肢厚比、连梁刚度等因素对试体破坏形态、骨架曲线、滞回特性及构件延性的影响,并对两组试体试验结果进行了对比分析,结果表明：肢厚比为6.5左右的短肢墙结构受力性能较好,同时具有一定的能量储备,材料性能发挥较为充分,可以在实际工程中推广使用.     

水泥混凝土弯拉强度和劈裂强度对比试验研究

在道路建设中,水泥混凝土路面的弯拉强度是一个关键指标,主要采用小梁标准试件和路面钻芯取样圆柱体劈裂强度折算的弯拉强度综合评定.对某高速公路的水泥混凝土路面进行弯拉强度与劈裂强度的对比试验,建立了弯拉强度和劈裂强度的换算关系式,用作工程质量验收的评定依据.     

聚丙烯酰胺改性混凝土的弯曲疲劳特性

通过强度试验，冲击试验和弯曲疲劳试验，研究了聚丙烯酰胺对混凝土桥面铺装层弯曲疲劳特性与韧性的改性效果，建立了聚丙烯酰胺改性混凝土的弯曲疲劳寿命方程。结果表明，聚丙烯酰胺对提高混凝土的抗折强度、弯曲疲劳特性、弯曲韧性和冲击韧性有显著作用，并可降低压折比。     

纳米碳酸钙和聚乙烯醇纤维增强混凝土抗弯拉性能

为探究纳米CaCO_3和PVA(聚乙烯醇)纤维对混凝土的抗弯拉强度和抗弯拉弹性模量的影响,采用三分点加载试验方法测试混凝土的抗弯拉强度和抗弯拉弹性模量。研究结果表明:在纳米CaCO_3混凝土中掺入PVA纤维,可以显著提高混凝土抗弯拉强度,在试验PVA纤维掺量范围内,随着PVA纤维掺量的增加,混凝土的抗弯拉强度和抗弯拉弹性模量均呈现先增大后减小的趋势;当PVA纤维掺量为0.05%时,其抗弯拉强度和抗弯拉弹性模量均达到最大值;在混凝土中掺加适量的纳米CaCO_3(3%),随着纳米CaCO_3掺量的增加,混凝土的抗弯拉强度和抗弯拉弹性模量逐渐增加,当纳米CaCO_3掺量超过3%时,随着纳米CaCO_3掺量的增加,其抗弯拉强度和抗弯拉弹性模量逐渐减小。     

含粗骨料超高性能混凝土力学性能研究

针对超高性能混凝土(UHPC)胶凝材料用量大,前期成本高等问题,通过在UHPC体系中掺入粗骨料,用河砂代替石英砂,成功制备了具有优异力学性能的含粗骨料UHPC,并通过试验研究了粗骨料掺量以及钢纤维几何参数对含粗骨料UHPC力学性能的影响.结果表明:随着粗骨料掺量的增加(0~800kg/m3),UHPC抗压强度先增加后下降,静力受压弹性模量几乎呈线性增加;粗骨料掺量为0~400kg/m3时,UHPC抗弯拉强度和初裂强度变化较小,粗骨料掺量为400~800kg/m3时,UHPC抗弯拉强度和初裂强度明显下降;随着粗骨料掺量的增加(0~800kg/m3),UHPC弯拉荷载-挠度曲线变化明显,弯曲韧性明显下降,但均存在应变硬化过程;随着钢纤维长度增加,UHPC的抗压强度、抗弯拉强度以及弯曲韧性均增加,但是静力受压弹性模量和初裂强度变化较小.     

纳米粒子和PVA纤维增强水泥基复合材料抗折性能研究

通过抗折试验和抗折试验后小立方体抗压强度试验,探讨了纳米粒子掺量、PVA纤维掺量和石英砂粒径对水泥基复合材料抗折性能的影响。结果表明,纳米粒子掺量、PVA纤维体积掺量和石英砂粒径对水泥基复合材料抗折强度和抗折试验后小立方体抗压强度有较大影响。PVA纤维水泥基复合材料的抗折强度和小立方体抗压强度随着纳米SiO₂掺量增加呈先增大后减小的趋势,当纳米SiO₂掺量达到1.5%和1.0%时,抗折强度和抗压强度分别达到最大值;随着纤维体积掺量的增大,掺纳米SiO₂水泥基复合材料抗折强度和小立方体抗压强度逐渐增大,但当PVA纤维体积掺量超过0.6%时,小立方体抗压强度有逐渐降低的趋势;随着石英砂粒径的减小,抗折强度和小立方体抗压强度逐渐降低,采用粒径a石英砂配制的水泥基复合材料具有更高的抗折强度和小立方体抗压强度。     

木粉/HDPE复合材料的力学性能与流动性能

用木粉与高密度聚乙烯(HDPE)复合制备了能代替木材的复合材料。考察了木粉含量、粒度、界面相容剂用量对复合材料力学性能、流动性的影响。结果表明,复合材料的弯曲强度随木粉含量的增加而提高,冲击强度随木粉含量的增加而下降;弯曲强度随木粉粒度减小显著降低,而冲击强度先有所升高而后降低;界面相容剂能有效改善材料的性能,其较佳用量约为5%(质量分数).     

聚丙烯单丝增强石膏基复合材料力学性能的研究

采用较粗的聚丙烯(PP)单丝作为石膏材料的增强材料,通过抗折和抗压实验研究了单丝长度、掺量对PP单丝/石膏复合材料抗折和抗压强度的影响.抗折实验结果表明:PP单丝的掺入有利于提高复合材料的抗折强度,当掺量小于1%时,复合材料抗折强度随掺量增加而变大,当掺量为2%时复合材料抗折强度呈下降趋势;掺量相同的情况下,单丝长度越长增强效果越好,15 mm的PP单丝掺量为1%的试样抗折强度最高较空白样提高了26%;折断后试样断口中PP单丝呈拔出状,表明PP单丝与石膏材料的结合较弱.抗压实验结果表明:PP单丝的掺入降低了复合材料的抗压强度,抗压强度随掺入量增加而减小,15 mm的PP单丝掺量为2%的试样抗压强度最小较空白样减少了9.6%.     

单向机织物增强复合材料层合梁弯曲破坏规律

五组单向机织物增强层合梁的弯曲实验表明：层合梁的最大弯曲强度通常并不对应于最后一层破坏时的荷载；铺设角不同的层合梁达到最大承载力时，破坏并不发生在同一层，且总的破坏层数和对应位移都不相同，其破坏形式可以定性预测．研究还表明：根据实测的单层板的非线性本构关系和强度指标，运用经典层合梁理论，可以对非弯扭耦合层合梁的最大承载力和挠度进行预测．     

VAc-VeoVa10乳胶粉对改性水泥砂浆力学性能的影响

针对目前膨胀聚苯板(EPS)外墙外保温系统用水泥砂浆粘结性差、柔韧性差等问题,用醋酸乙烯酯(VAc)与叔碳酸乙烯酯(VeoVa10)共聚乳胶粉对其进行改性。研究了乳胶粉用量对改性水泥砂浆力学性能的影响。结果表明,随着乳胶粉用量的增加,砂浆的粘结强度增加、抗折强度提高、抗压强度降低、柔韧性提高。通过正交试验研究了灰砂质量比、乳胶粉用量、保水剂用量等因素对改性水泥砂浆与EPS以及与基础砂浆粘结强度、抗折强度、抗压强度以及压折比的影响,得出改性水泥砂浆的最优配比为:水泥与石英砂的质量比1:1,乳胶粉质量分数4%,保水剂质量分数0.2%。     

HPMC对水泥稳定全深式冷再生材料的性能影响研究

针对水泥稳定全深式冷再生混合料的泌水、施工操作时间短、黏结力不足等诸多问题,通过在水泥胶砂试件中添加羟丙基甲基纤维素醚(HPMC),研究HPMC对水泥胶砂试件抗折及抗压强度的影响;进而探讨在再生混合料中掺入HPMC的可行性,重点研究了不同掺量的HPMC对水泥稳定全深式冷再生材料的性能影响。研究发现:HPMC由于引气作用会降低水泥水化后水泥胶砂试件的抗折及抗压强度;水泥在HPMC溶于水后的分散液中进行水化,与水泥先水化再掺入HPMC相比,水泥胶砂试件抗折及抗压强度有所增大。掺入HPMC,对水泥稳定全深式冷再生材料的无侧限抗压强度有削弱作用;再生混合料具有一定黏聚性能不易离析,且在常温及高温下保水性能较好,基本无泌水现象。